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KR20210032148A - Apparatus and method for controlling synchronous generator having initial reactive power adjustment function - Google Patents

Apparatus and method for controlling synchronous generator having initial reactive power adjustment function Download PDF

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KR20210032148A
KR20210032148A KR1020190113550A KR20190113550A KR20210032148A KR 20210032148 A KR20210032148 A KR 20210032148A KR 1020190113550 A KR1020190113550 A KR 1020190113550A KR 20190113550 A KR20190113550 A KR 20190113550A KR 20210032148 A KR20210032148 A KR 20210032148A
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South Korea
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reactive power
synchronous generator
voltage
reference signal
terminal voltage
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KR1020190113550A
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류호선
문주영
이주현
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한국전력공사
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Abstract

The present invention relates to a synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, the synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function comprises: a reference signal adjusting unit adjusting a reference signal so that a synchronous generator voltage and a grid voltage match; and a reactive power adjusting unit calculating and providing a reference signal variation for adjusting a terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal so that a synchronous generator can adjust reactive power at the initial grid feed-in.

Description

초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SYNCHRONOUS GENERATOR HAVING INITIAL REACTIVE POWER ADJUSTMENT FUNCTION}Synchronous generator control device with initial input reactive power adjustment function and its method {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SYNCHRONOUS GENERATOR HAVING INITIAL REACTIVE POWER ADJUSTMENT FUNCTION}

본 발명은 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기 계통 병입시 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값에 따라 동기 발전기의 단자전압을 조정하게 됨으로써, 안정적으로 전력계통에 무효전력을 공급하게 되어 전력계통의 과도안정성을 향상시키기 위한, 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for controlling a synchronous generator having an initial input reactive power adjustment function, and more particularly, to adjust a terminal voltage of a synchronous generator according to an initial value of reactive power set by a power plant manager at the time of initial system feed-in. As a result, the present invention relates to a synchronous generator control apparatus having an initial input reactive power adjustment function and a method thereof for stably supplying reactive power to a power system to improve transient stability of the power system.

동기 발전기(또는 동기기)는 전력계통에 병입운전하기 위해서 전력계통의 전압크기, 전압위상 및 주파수 등을 일치시켜 병입되어야 한다. 이처럼, 동기 발전기를 구동시켜 전력계통의 병입운전을 위해서는 동기 투입(또는 계통 병입, 계통 투입, 동기 병입)을 위한 동기병입장치가 필요하다.Synchronous generators (or synchronous machines) must be fed in by matching the voltage level, voltage phase, and frequency of the power system in order to feed into the power system. In this way, a synchronous feed-in device for synchronous feed-in (or grid feed-in, grid feed-in, synchronous feed-in) is required for the power system feed-in operation by driving the synchronous generator.

일반적으로, 동기병입장치는 독립적으로 설치되어 있으며, 계통병입 전 발전기 여자기로 단자전압 조절 명령과, 터빈의 조속기로 속도와 위상 조절 명령을 주게 된다. In general, the synchronous feed-in device is installed independently, and before the grid feed-in, a command to control terminal voltage to a generator exciter and a command to control speed and phase to a governor of a turbine is given.

그런데, 동기병입장치가 전력계통의 전압크기, 전압위상 및 주파수 등을 전력계통과 일치시키지 않고 계통연계 차단기를 동작시키는 경우에는, 동기 발전기의 출력단의 주변압기, 주변 전기기기, 터빈 설비를 소손시키고, 전력계통에 큰 충격을 주어 인근 전력계통에서 병렬 운전중인 발전기에도 큰 외란을 주게 된다.However, if the synchronous feed-in device operates the grid-connected circuit breaker without matching the voltage level, voltage phase, and frequency of the power system with the power system, it damages the peripheral voltage, peripheral electric equipment, and turbine facilities at the output stage of the synchronous generator. In addition, it gives a great impact to the power system, causing a great disturbance to the generators running in parallel in the nearby power system.

도 1은 일반적인 동기병입장치와 외부제어기의 연결을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing a connection between a general synchronous feed-in device and an external controller.

동기기와 전력계통의 전압크기를 일치시키지 않고 동기기를 전력계통에 병렬 운전시키는 경우에는 발전기에 큰 무효횡류가 흘러서 동기기를 소손시킬 수 있다.If the voltage level of the synchronizer and the power system is not matched and the synchronizer is operated in parallel with the power system, a large ineffective cross-current flows through the generator and the synchronizer may be burned.

그리고, 동기기와 전력계통의 전압위상을 일치시키지 않고 동기기를 전력계통에 병렬 운전시키는 경우에는 두 시스템 간에 큰 전압차로 인해서 일시적 단락과 같은 전기적 충돌 현상이 발생되어 관련기기들을 소손시키고, 전력계통 안정도를 떨어뜨리는데 지대한 영향을 미치게 된다. In addition, when the synchronizer and the power system are operated in parallel without matching the voltage phases of the synchronizer and the power system, an electrical collision such as a temporary short circuit occurs due to a large voltage difference between the two systems, causing damage to the related devices and improving the stability of the power system. It will have a profound effect on dropping.

도 1을 참조하면, 동기기 전압크기는 여자기를 조정을 담당하고, 전압위상과 주파수는 동기기를 돌리는 터빈의 속도를 제어하는 조속시스템이 조정을 담당한다.Referring to FIG. 1, the voltage level of the synchronizer is in charge of adjusting the exciter, and the voltage phase and frequency are adjusted by a governing system that controls the speed of the turbine rotating the synchronizer.

아울러, 동기병입장치는 전력계통과 동기기의 전압크기 및 주파수 신호를 검출하여 신호처리 연산과정을 거친 후에 두 시스템 간에 전압크기 차, 전압위상차, 위상각 신호 등을 검출하고, 이 값들이 정해진 기준치 이내에 들어오면 계통연계 차단기에 동기 투입하라는 명령신호를 발생시켜 동기기를 계통병렬 운전시킨다.In addition, the synchronous feed-in device detects the voltage level and frequency signals of the power system and the synchronizer, and after undergoing a signal processing calculation process, it detects the difference in voltage magnitude, voltage phase difference, and phase angle signal between the two systems, and these values are within a set reference value. When it comes in, it generates a command signal to synchronously close the grid-connected circuit breaker to operate the synchronous machine in grid-parallel.

그리고, 동기병입장치는 병입 대상인 동기기의 전압 크기, 주파수 크기, 위상각 등이 병렬투입 조건범위를 벗어나 있으면, 여자기와 조속시스템의 목표치를 수정하라는 증/감 명령신호를 발생하고, 이를 각각의 제어기 목표치를 수정하여 항상 변하는 전력계통 신호에 맞도록 명령신호를 보낸다.And, when the voltage level, frequency level, and phase angle of the synchronous machine to be fed in are out of the range of the parallel input condition, the synchronous feed-in device generates an increase/decrease command signal to correct the target value of the exciter and the governing system, and this It modifies the target value and sends a command signal to match the constantly changing power system signal.

그런데, 발전소 관리자는 동기 발전기의 초기 계통병입 과정에서 무효전력과 유효전력의 안정적인 공급에 대한 주의가 필요하다.However, the power plant manager needs to pay attention to the stable supply of reactive power and active power during the initial system feed-in process of the synchronous generator.

즉, 동기병입장치는 동기 발전기 전압과 계통전압의 오차가 일정범위 이내인 경우에 계통 병입용 차단기의 투입 조건이 된다. 그런데, 이 경우에는 무효전력 주입량이 달라지기 때문에 발전소 관리자의 주의가 매우 필요한 시점이다.In other words, the synchronous feed-in device becomes a condition for closing the circuit breaker when the error between the synchronous generator voltage and the grid voltage is within a certain range. However, in this case, since the amount of reactive power injected varies, the power plant manager's attention is very needed.

그래서, 일부의 경우에는 계통병입 초기에 과도하게 진상운전이 되어 발전소 관리자가 급하게 전압을 상승시키는 일이 종종 발생하고 있다.Therefore, in some cases, the power plant manager is often caused to rapidly increase the voltage due to excessive fast-paced operation at the initial stage of system feed-in.

따라서, 계통병입 시에는 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값에 따라 발전기 전압을 조정하여 안정적으로 발전기가 무효전력을 공급하게 함으로써 전력계통의 과도안정도를 향상시킬 수 있는 방안이 마련될 필요가 있다.Accordingly, there is a need to provide a method for improving the transient stability of the power system by stably supplying reactive power by adjusting the generator voltage according to the initial value of reactive power set by the power plant manager during system feed-in.

한국 등록특허공보 제10-1063945호 (2011.09.02 등록)Korean Registered Patent Publication No. 10-1063945 (registered in 2011.09.02)

본 발명의 목적은 초기 계통 병입시 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값에 따라 동기 발전기의 단자전압을 조정하게 됨으로써, 안정적으로 전력계통에 무효전력을 공급하게 되어 전력계통의 과도안정성을 향상시키기 위한, 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to stably supply reactive power to the power system by adjusting the terminal voltage of the synchronous generator according to the initial value of reactive power set by the power plant manager during the initial system feed-in, thereby improving the transient stability of the power system. It is to provide a synchronous generator control apparatus and method having an initial input reactive power adjustment function.

본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치는, 동기 발전기 전압과 계통전압이 일치하도록 기준신호를 조정하기 위한 기준신호 조정부; 및 동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 상기 기준신호에 더해서 상기 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분을 연산하여 제공하기 위한 무효전력 조정부;를 포함할 수 있다.A synchronous generator control apparatus having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention includes: a reference signal adjustment unit for adjusting a reference signal so that the synchronous generator voltage and the system voltage match; And a reactive power adjusting unit for calculating and providing a variation of a reference signal for adjusting a terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal so that the synchronous generator can adjust the reactive power during the initial system feed-in.

상기 무효전력 조정부는, 동기 발전기 전압 및 전류를 이용하여 무효전력 변화분과 단자전압 변화분을 확인하기 위한 무효전력 연산부; 상기 무효전력 변화분과 상기 단자전압 변화분을 이용하여 계통 임피던스를 연산하기 위한 임피던스 연산부; 및 상기 계통 임피던스와 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값을 이용하여 기준신호 변동분을 연산하기 위한 기준신호 변동분 연산부;를 포함할 수 있다.The reactive power adjusting unit may include a reactive power calculating unit for checking a reactive power change and a terminal voltage change using a synchronous generator voltage and current; An impedance calculating unit for calculating a system impedance using the reactive power change and the terminal voltage change; And a reference signal variation calculation unit for calculating a reference signal variation using the system impedance and an initial value of reactive power set by the power plant manager.

상기 무효전력 변화분은, 제1 무효젼력과 제2 무효전력의 차이로 계산되고, 상기 제1 무효전력은 상기 동기 발전 전압과 상기 계통전압이 일치될 때 확인되며, 상기 제2 무효전력은 초기 계통 병입시 상기 기준신호에 전압 상승분이 반영될 때 확인되는 것일 수 있다.The change in reactive power is calculated as a difference between the first reactive power and the second reactive power, the first reactive power is checked when the synchronous generated voltage and the grid voltage match, and the second reactive power is initially It may be checked when the voltage increase is reflected in the reference signal during system feed-in.

상기 단자전압 변동분은, 제1 단자전압과 제2 단자전압의 차이로 계산되고, 상기 제1 단자전압은 상기 제1 무효전력일 때 동기 발전기 전압이며, 상기 제2 단자전압은 상기 제2 무효전력일 때 동기 발전기 전압일 수 있다.The terminal voltage variation is calculated as a difference between a first terminal voltage and a second terminal voltage, the first terminal voltage is a synchronous generator voltage when the first reactive power is the first reactive power, and the second terminal voltage is the second reactive power When is, it may be a synchronous generator voltage.

상기 단자전압 변동분은, 상기 전압 상승분에 해당되는 것일 수 있다.The variation of the terminal voltage may correspond to the increase of the voltage.

상기 계통 임피던스는, 수학식

Figure pat00001
(여기서, Xe는 계통 임피던스, V1는 제1 단자전압, V2는 제2 단자전압, Q1은 제1 무효전력, Q2는 제2 무효전력)로 계산되는 것일 수 있다.The system impedance is Equation
Figure pat00001
(Wherein, Xe is a system impedance, V1 is a first terminal voltage, V2 is a second terminal voltage, Q1 is a first reactive power, and Q2 is a second reactive power).

상기 기준신호 변동분은, 수학식

Figure pat00002
(여기서, △Vsref는 기준신호 변동분, Xe는 계통 임피던스, Qref는 무효전력 초기값)로 계산되는 것일 수 있다.The variation of the reference signal is Equation
Figure pat00002
(Here, ΔVsref is a reference signal variation, Xe is a system impedance, and Qref is an initial value of reactive power).

상기 기준신호 변동분 연산부는, 주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기의 무효전력 현재값을 상기 무효전력 초기값 대신 적용하여 상기 기준신호 변동분을 연산하는 것일 수 있다.The reference signal fluctuation calculation unit may be configured to calculate the reference signal fluctuation by applying a current value of reactive power of another synchronous generator operating in parallel in the vicinity of the reactive power instead of the initial value of the reactive power.

상기 계통 임피던스는, 계통연계 차단기 후단 이후를 등가 모델링으로 나타낼 때, 주변압기 임피던스와 연계선로 임피던스의 합으로 나타내는 것일 수 있다.The system impedance may be expressed as a sum of the impedance of the peripheral voltage and the impedance of the connection line when the rear end of the grid-connected circuit breaker is represented by equivalent modeling.

실시예에 따르면, 상기 동기 발전기 전압과 상기 계통전압의 전압 주파수와 위상이 일치하도록 속도제어 명령을 조속기로 전달하기 위한 속도 조정부;를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, a speed adjusting unit for transmitting a speed control command to a governor so that the voltage frequency and phase of the synchronous generator voltage and the grid voltage coincide with each other; may be further included.

상기 무효전력 조정부는, 여자기 또는 동기병입장치에 설치되는 것일 수 있다.The reactive power adjusting unit may be installed in an exciter or a synchronous feed-in device.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법은, 동기 발전기 전압과 계통전압이 일치하도록 기준신호를 조정하는 단계; 및 동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 상기 기준신호에 더해서 상기 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분을 연산하여 제공하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, a synchronous generator control method having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention includes: adjusting a reference signal so that the synchronous generator voltage and the grid voltage match; And calculating and providing a variation of a reference signal for adjusting a terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal so that the synchronous generator can adjust the reactive power during initial system feed-in.

상기 제공하는 단계는, 동기 발전기 전압 및 전류를 이용하여 무효전력 변화분과 단자전압 변화분을 확인하는 단계; 상기 무효전력 변화분과 상기 단자전압 변화분을 이용하여 계통 임피던스를 연산하는 단계; 및 상기 계통 임피던스와 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값을 이용하여 기준신호 변동분을 연산하는 단계;를 포함할 수 있다.The providing may include checking a change in reactive power and a change in terminal voltage using a synchronous generator voltage and current; Calculating a system impedance using the change in reactive power and the change in terminal voltage; And calculating a variation of a reference signal using the system impedance and an initial value of reactive power set by the power plant manager.

상기 기준신호 변동분을 연산하는 단계는, 주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기의 무효전력 현재값을 상기 무효전력 초기값 대신 적용하여 상기 기준신호 변동분을 연산하는 것일 수 있다.The step of calculating the variation of the reference signal may include calculating the variation of the reference signal by applying a current value of reactive power of another synchronous generator operating in parallel in the vicinity instead of the initial value of the reactive power.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 발전기 제어 장치로서, 적어도 하나 이상의 프로세서; 및 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며, 상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 동기 발전기 제어 장치로 하여금, 동기 발전기 전압과 계통전압이 일치하도록 기준신호를 조정하게 하고, 동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 상기 기준신호에 더해서 상기 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분을 연산하여 제공하게 할 수 있다.In addition, an apparatus for controlling a synchronous generator according to another embodiment of the present invention, comprising: at least one processor; And a memory for storing computer-readable instructions, wherein the instructions, when executed by the at least one processor, cause the synchronous generator control device to adjust the reference signal so that the synchronous generator voltage and the grid voltage match. In addition, in addition to the reference signal, a variation of a reference signal for adjusting the terminal voltage of the synchronous generator may be calculated and provided so that the synchronous generator can adjust the reactive power at the time of initial system feed-in.

본 발명은 초기 계통 병입시 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값에 따라 동기 발전기의 단자전압을 조정하게 됨으로써, 안정적으로 전력계통에 무효전력을 공급하게 되어 전력계통의 과도안정성을 향상시킬 수 있다.The present invention adjusts the terminal voltage of the synchronous generator according to the initial value of reactive power set by the power plant manager during the initial system feed-in, thereby stably supplying reactive power to the power system, thereby improving the transient stability of the power system.

또한, 본 발명은 발전소에서 각각 설치되어 있는 여자기에 동기병입장치를 통합함으로써 독립된 장치로 설치되기 위한 공간과 관리 비용을 줄일 수 있다.In addition, according to the present invention, a space for installing as an independent device and a management cost can be reduced by integrating a synchronous feed-in device to an exciter installed in each of the power plants.

또한, 본 발명은 발전소가 건설된 후 맨 처음 계통 병입 후 동기 발전기 전압을 상승시켜 계통 임피던스를 계산하고, 계통병해 후 다시 동기투입될 때에 계통 임피던스가 이미 계산된 상태이므로 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값을 기반으로 하여 동기 발전기 전압을 조절함으로써 안정적으로 발전소를 운영할 수 있다.In addition, the present invention calculates the grid impedance by increasing the synchronous generator voltage after the first grid feed-in after the power plant is built, and the grid impedance is already calculated when the grid is synchronously applied again after a grid disorder, so the reactive power set by the power plant manager The power plant can be operated stably by adjusting the synchronous generator voltage based on the initial value.

또한, 본 발명은 다수의 동기 발전기가 운전중일 때 추가로 계통병입되는 동기 발전기는 주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기의 무효전력 현재값을 무효전력 초기값 대신 적용함으로써, 주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기와 함께 안정적으로 운전할 수 있다.In addition, in the present invention, when a plurality of synchronous generators are operating, the synchronous generators that are additionally system-integrated are operated in parallel in the surroundings by applying the current reactive power values of other synchronous generators operating in parallel instead of the initial reactive power values. It can operate stably with other synchronous generators.

또한, 본 발명은 동기병입장치와 여자기가 통합된 형태가 아니라 서로 독립된 형태로 구현하여 현재 동기병입장치와 여자기의 구조를 변경시키지 않고 간단하게 적용할 수 있다.In addition, the present invention can be simply applied without changing the structure of the current synchronous bottling device and the exciter by implementing the synchronous bottling device and the exciter in an independent form rather than an integrated form.

도 1은 일반적인 동기병입장치와 외부제어기의 연결을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치를 나타낸 도면,
도 3은 도 2의 동기 발전기 제어 장치의 세부 구성을 설명하는 도면,
도 4는 동기 발전기와 외부기기의 임피던스 단선을 나타낸 도면,
도 5는 계통 임피던스 계산을 위한 동작 시험 결과를 설명하는 그래프,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법을 나타낸 도면이다.
1 is a diagram showing a connection between a general synchronous feed-in device and an external controller;
2 is a view showing a synchronous generator control apparatus having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram illustrating a detailed configuration of the synchronous generator control device of FIG. 2;
4 is a diagram showing an impedance disconnection between a synchronous generator and an external device;
5 is a graph explaining the results of an operation test for calculating the system impedance;
6 is a diagram showing a method for controlling a synchronous generator having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and the accompanying drawings, detailed descriptions of known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. In addition, it should be noted that the same components are denoted by the same reference numerals as much as possible throughout the drawings.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventors are appropriately defined as terms for describing their own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention. It should be understood that there may be equivalents and variations.

첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 본 발명은 첨부한 도면에 그려진 상대적인 크기나 간격에 의해 제한되어지지 않는다.In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not entirely reflect the actual size. The present invention is not limited by the relative size or spacing drawn in the accompanying drawings.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.When a part of the specification is said to "include" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected", but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, and one or more other features, numbers, or steps. It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 명세서에서 사용되는 "부"라는 용어는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, "부"는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 "부"는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 "부"들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 "부"들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 "부"들로 더 분리될 수 있다.In addition, the term "unit" used in the specification refers to a hardware component such as software, FPGA, or ASIC, and "unit" performs certain roles. However, "unit" is not meant to be limited to software or hardware. The “unit” may be configured to be in an addressable storage medium or may be configured to reproduce one or more processors. Thus, as an example, "unit" refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, procedures, Includes subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, database, data structures, tables, arrays and variables. The functions provided within the components and "units" may be combined into a smaller number of components and "units" or may be further separated into additional components and "units".

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치를 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a synchronous generator control apparatus having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치(이하 '동기 발전기 제어 장치'라 함, 100)는, 동기 발전기의 단자전압 제어를 담당하는 여자기에 동기병입장치의 모든 기능을 포함시켜 통합함으로써 '동기병입장치 내장형 여자기'의 형태로 구현될 수 있다. 즉, 동기 발전기 제어 장치(100)는 여자기에 포함된 형태로 구현될 수 있다.As shown in FIG. 2, a synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a synchronous generator control device 100) controls the terminal voltage of the synchronous generator. By incorporating and integrating all functions of the synchronous bottling device into the exciter in charge, it can be implemented in the form of a'synchronized bottling device built-in exciter'. That is, the synchronous generator control device 100 may be implemented in a form included in an exciter.

이 경우 여자기는 본래 발전기 전압을 궤환신호로 받고 있기 때문에 계통전압을 추가로 받는다면, 동기병합장치의 기능을 충분히 수행할 수 있다. 이는 여자기의 신호 처리 성능이 향상되었기 때문에 가능하다.In this case, since the exciter originally receives the generator voltage as a feedback signal, if it receives an additional system voltage, it can sufficiently perform the function of the synchronous and merger device. This is possible because the signal processing performance of the exciter is improved.

그래서, 동기 발전기 제어 장치(100)는 발전소에서 각각 설치되어 있는 여자기에 동기병입장치를 통합함으로써 독립된 장치로 설치되기 위한 공간과 관리 비용을 줄일 수 있게 한다.Thus, the synchronous generator control device 100 integrates a synchronous feed-in device into an exciter installed in each of the power plants, thereby reducing a space for installation as an independent device and a management cost.

도 2에서 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기병입장치의 기능을 담당하기 위해 동기투입 제어신호 연산에 필요한 동기 발전기 전압과 계통전압이 필요하다.In FIG. 2, the synchronous generator control device 100 needs a synchronous generator voltage and a grid voltage required for calculating a synchronous input control signal in order to function as a synchronous feed-in device.

즉, 동기 발전기 제어 장치(100)는 계통연계 차단기(10)를 기준으로 발전기측에 배치된 제1 전압 변성기(20)를 통해 동기 발전기(G)의 전압신호(Vg) 및 주파수신호가 입력되고, 전류 변성기(30)를 통해 동기 발전기(G)의 전류신호(Ig)가 입력되며, 계통연계 차단기(10)를 기준으로 계통전원측에 배치된 제2 전압 변성기(40)를 통해 전력계통의 전압신호(Vt) 및 주파수신호가 입력된다.That is, in the synchronous generator control device 100, the voltage signal Vg and the frequency signal of the synchronous generator G are input through the first voltage transformer 20 disposed on the generator side based on the grid-connected circuit breaker 10. , The current signal (Ig) of the synchronous generator (G) is input through the current transformer (30), and the voltage of the power system through the second voltage transformer (40) disposed on the grid power side based on the grid-connected circuit breaker (10). The signal Vt and the frequency signal are input.

이러한 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기병입장치 기능을 담당할 수 있다.The synchronous generator control device 100 may function as a synchronous feed-in device.

먼저, 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기 발전기(G)의 주파수(위상)와 전력계통의 주파수(위상)을 비교하여 조속기의 속도제어를 담당한다.First, the synchronous generator control device 100 compares the frequency (phase) of the synchronous generator G and the frequency (phase) of the power system to control the speed of the governor.

또한, 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기 발전기(G)와 전력계통 간의 검출신호를 비교하여 미리 정해진 기준치 이내에 들어오면, 계통연계 차단기(10)에 차단기 투입명령 신호를 전송한다. 이때, 동기 발전기 제어 장치(100)는 계통연계 차단기(10)의 개폐상태를 확인할 수 있다.In addition, the synchronous generator control device 100 compares the detection signal between the synchronous generator G and the power system and transmits a breaker input command signal to the grid-connected circuit breaker 10 when it comes within a predetermined reference value. At this time, the synchronous generator control device 100 may check the open/close state of the grid-connected circuit breaker 10.

그리고, 동기 발전기 제어 장치(100)는 여자기 제어 기능을 담당할 수 있다.In addition, the synchronous generator control device 100 may perform an exciter control function.

이때, 동기 발전기 제어 장치(100)는 발전기 계자 권선(C)에 직류전원을 공급하여 발전기 출력 단자 전압을 일정하게 유지 또는 조정한다. 여기서는 교류전원을 직류전원으로 발전기 계자 권선(C)에 공급하는 사이리스터 정류기(thyristor rectifier)(50)가 포함된 정지형(stationary) 여자기 제어 기능이 구현된다.At this time, the synchronous generator control device 100 supplies DC power to the generator field winding C to maintain or adjust the generator output terminal voltage constant. Here, a stationary exciter control function including a thyristor rectifier 50 that supplies AC power to the generator field winding C as DC power is implemented.

특히, 동기 발전기 제어 장치(100)는 계통연계 차단기(10)의 투입 조건이 만족되는 계통 병입시 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값을 기반으로 하여 동기 발전기(G)의 단자전압을 조정함으로써, 발전소 관리자의 추가 작업 없이 동기 발전기가 전력계통에 안정적으로 계통병입되어 운전될 수 있게 한다.In particular, the synchronous generator control device 100 adjusts the terminal voltage of the synchronous generator G based on the initial value of reactive power set by the power plant manager when feeding the system in which the input condition of the grid-connected circuit breaker 10 is satisfied, It enables the synchronous generator to be stably fed into the power system and operated without additional work from the power plant manager.

여기서, 무효전력(reactive power)은 동기 발전기의 계통 병입시, 동기 발전기 전압과 계통전압의 차이에 의해 결정된다. 무효전력을 연산하기 위해서는 계통 임피던스가 확인되어야 한다. 하지만, 계통 임피던스는 수많은 발전기와 계통정수가 복잡하게 연결되어 있기 때문에 시뮬레이션을 통해 연산하기 어렵다.Here, reactive power is determined by the difference between the synchronous generator voltage and the grid voltage when the synchronous generator is fed into the grid. In order to calculate reactive power, the system impedance must be checked. However, it is difficult to calculate the system impedance through simulation because numerous generators and system constants are complexly connected.

그래서, 본 발명의 실시예에서는 계통 임피던스는 발전소가 건설된 후 맨 처음 계통병입 후 동기 발전기 전압을 상승시켜 계산하였다. 계통병해 후 다시 동기투입될 때에는 계통 임피던스가 이미 계산된 상태이므로 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값을 기반으로 하여 동기 발전기 전압을 조절함으로써 안정적으로 발전소를 운영할 수 있게 된다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the grid impedance was calculated by increasing the synchronous generator voltage after the first grid feed after the power plant was constructed. When the system is synchronously powered again after a grid disorder, the system impedance has already been calculated, so the power plant can be operated stably by adjusting the synchronous generator voltage based on the initial reactive power value set by the power plant manager.

이하, 도 3을 참조하여 동기 발전기 제어 장치(100)의 세부 구성에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a detailed configuration of the synchronous generator control apparatus 100 will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3은 도 2의 동기 발전기 제어 장치의 세부 구성을 설명하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a detailed configuration of the synchronous generator control device of FIG. 2.

도 3을 참조하면, 동기 발전기 제어 장치(100)는 기준신호 조정부(110), 무효전력 조정부(120), 속도 조정부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the synchronous generator control apparatus 100 includes a reference signal adjustment unit 110, a reactive power adjustment unit 120, and a speed adjustment unit 130.

먼저, 기준신호 조정부(110)는 동기 발전기(G)의 단자전압 조정을 담당하는 여자기 제어 기능을 담당한다. 즉, 기준신호 조정부(110)는 동기 발전기 전압(Vg)과 계통전압(Vt)의 전압크기가 일치하도록 PID 제어기(60)에 제공하는 동기 발전기(G)의 기준신호(Vref)을 조정한다. 이때, 기준신호 조정부(110)는 |Vg-Vt|=0이 되도록 기준신호(Vref)의 상승 또는 강하 명령을 발생시키게 된다. 여기서, 기준신호(Vref)는 무효전력 조정부(120)에 의해 연산된 기준신호 변동분(ΔVsref)이 반영될 수 있다.First, the reference signal adjustment unit 110 is in charge of an exciter control function in charge of adjusting the terminal voltage of the synchronous generator (G). That is, the reference signal adjustment unit 110 adjusts the reference signal Vref of the synchronous generator G provided to the PID controller 60 so that the voltage levels of the synchronous generator voltage Vg and the system voltage Vt match. At this time, the reference signal adjusting unit 110 generates a command to increase or decrease the reference signal Vref so that |Vg-Vt|=0. Here, the reference signal Vref may reflect the reference signal variation ΔVsref calculated by the reactive power adjusting unit 120.

다음으로, 무효전력 조정부(120)는 동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 기준신호(Vref)에 더하여 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분(Vsref)을 연산하여 제공한다. 여기서, 기준신호 변동분(Vsref)에는 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)이 반영된다.Next, the reactive power adjustment unit 120 calculates and provides a reference signal variation (Vsref) for adjusting the terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal (Vref) so that the reactive power can be adjusted when the synchronous generator is initially fed into the system. do. Here, the reference signal variation Vsref reflects the reactive power initial value Qref set by the power plant manager.

이에 따라, 동기 발전기(G)는 초기 계통 병입시 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)에 따라 단자전압을 조정하게 되므로, 안정적으로 전력계통에 무효전력을 공급하게 되어 전력계통의 과도안정성을 향상시키게 된다.Accordingly, the synchronous generator (G) adjusts the terminal voltage according to the reactive power initial value (Qref) set by the power plant manager at the time of initial system feed-in, thereby stably supplying reactive power to the power system, resulting in transient stability of the power system. Will improve.

다시 말해, 동기 발전기(G)는 초기 계통 병입시 무효전력 초기값(Qref)이 반영된 무효전력을 출력할 수 있게 된다.In other words, the synchronous generator G is capable of outputting the reactive power reflecting the reactive power initial value Qref at the time of initial system feed-in.

구체적으로, 무효전력 조정부(120)는 무효전력 연산부(121), 임피던스 연산부(122), 기준신호 변동분 연산부(123)를 포함한다.Specifically, the reactive power adjusting unit 120 includes a reactive power calculating unit 121, an impedance calculating unit 122, and a reference signal variation calculating unit 123.

먼저, 무효전력 연산부(121)는 동기 발전기 전압(Vg) 및 전류(Ig)를 이용하여 무효전력(reactive power)을 연산하되, 계통 임피던스(Xe) 연산을 위해 무효전력 변화분과 단자전압 변화분을 확인한다.First, the reactive power calculator 121 calculates reactive power using the synchronous generator voltage (Vg) and current (Ig), but calculates the reactive power change and the terminal voltage change to calculate the system impedance (Xe). Confirm.

이때, 무효전력 연산부(121)는 사실상 계통 임피던스를 시뮬레이션으로 연산하기 어렵기 때문에, 발전소가 건설되어 초기 계통 병입 후 발전기 전압을 상승시키는 상황을 가정하여 계통 임피던스를 자동으로 연산할 수 있는 무효전력 변화분과 단자전압 변화분을 확인한다.At this time, since it is difficult for the reactive power calculation unit 121 to actually calculate the system impedance by simulation, the reactive power change that can automatically calculate the system impedance assuming a situation in which the power plant is constructed and the generator voltage is increased after the initial system feed-in. And check the change in terminal voltage.

여기서, 무효전력 변화분은 제1 무효전력(Q1)과 제2 무효전력(Q2)의 차이(Q1-Q2)로 계산되고, 단자전압 변화분은 제1 단자전압(V1)과 제2 단자전압(V2)의 차이(V1-V2)로 계산된다.Here, the change in reactive power is calculated as the difference (Q1-Q2) between the first reactive power Q1 and the second reactive power Q2, and the change in terminal voltage is the first terminal voltage V1 and the second terminal voltage. It is calculated as the difference (V1-V2) of (V2).

구체적으로, 제1 무효전력(Q1)과 제1 단자전압(V1) 각각은 '발전소가 건설되어 초기 계통 병입될 때[즉, 동기 발전기 전압(Vg)와 계통전압(Vt)이 일치될 때]' 확인된다. Specifically, each of the first reactive power (Q1) and the first terminal voltage (V1) is'when the power plant is built and the initial system feed-in (that is, when the synchronous generator voltage (Vg) and the system voltage (Vt) match). 'It is confirmed.

제1 무효전력(Q1)은 동기 발전기 전압(Vg)과 계통전압(Vt)이 일치될 때 무효전력이다. 즉, 제1 무효전력(Q1)은 '0'이 된다. The first reactive power Q1 is reactive power when the synchronous generator voltage Vg and the system voltage Vt match. That is, the first reactive power Q1 becomes '0'.

제1 단자전압(V1)은 초기 계통 병입시 기준신호(즉, 동기 발전기 전압과 계통전압을 일치시키도록 조정된 기준신호)에 따라 결정된 동기 발전기 전압이다. 즉, 제1 단자전압(V1)은 제1 무효전력(Q1)일 때 동기 발전기 전압이다.The first terminal voltage V1 is a synchronous generator voltage determined according to a reference signal (ie, a reference signal adjusted to match the synchronous generator voltage and the grid voltage) at the time of initial system feed-in. That is, the first terminal voltage V1 is a synchronous generator voltage when the first reactive power Q1 is used.

또한, 제2 무효전력(Q2)과 제2 단자전압(V2) 각각은 '계통 병입 후 발전기 전압이 상승될 때' 확인된다. 여기서, 전압 상승분(ΔV)은 4~5% 정도일 수 있다.In addition, each of the second reactive power Q2 and the second terminal voltage V2 is checked'when the generator voltage rises after feeding into the system'. Here, the voltage increase (ΔV) may be about 4 to 5%.

제2 무효전력(Q2)은 초기 계통 병입시 기준신호에 전압 상승분(ΔV)이 반영될 때 무효전력이다. The second reactive power Q2 is reactive power when the voltage increase ΔV is reflected in the reference signal during the initial system feed-in.

제2 단자전압(V2)은 초기 계통 병입시 기준신호에 전압 상승분(ΔV)을 반영함에 따라 결정된 동기 발전기 전압이다. 즉, 제2 단자전압(V2)은 제2 무효전력(Q2)일 때 동기 발전기 전압이다.The second terminal voltage V2 is a synchronous generator voltage determined by reflecting the voltage increase ΔV to the reference signal during the initial system feed-in. That is, the second terminal voltage V2 is the synchronous generator voltage when the second reactive power Q2 is used.

여기서, 제2 단자전압(V2)은 제1 단자전압(V1)에 전압 상승분(ΔV)을 더한 것이므로, 단자전압 변화분(V1-V2)은 전압 상승분(ΔV)과 같다.Here, since the second terminal voltage V2 is obtained by adding the voltage increase ΔV to the first terminal voltage V1, the terminal voltage changes V1-V2 are equal to the voltage increase ΔV.

결과적으로, 무효전력 연산부(121)는 제1 무효전력(Q1)을 '0'으로 확인하고, 전압 상승분(ΔV)을 반영하여 제2 무효전력(Q2)을 연산함으로써, 무효전력 변화분(Q1-Q2)을 확인할 수 있다. 그리고, 무효전력 연산부(121)는 전압 상승분(ΔV)을 단자전압 변화분(V1-V2)으로 확인할 수 있다.As a result, the reactive power calculating unit 121 checks the first reactive power Q1 as '0' and calculates the second reactive power Q2 by reflecting the voltage increase ΔV, thereby calculating the reactive power change Q1. -Q2) can be checked. In addition, the reactive power calculation unit 121 may check the voltage increase ΔV as the terminal voltage change V1-V2.

다음으로, 임피던스 연산부(122)는 무효전력 변화분(Q1-Q2)와 단자전압 변화분(V1-V2)을 이용하여 계통 임피던스(Xe)를 연산한다. 즉, 계통 임피던스(Xe)는 단자전압 변화분에 따른 무효전력 변화분에 비례하므로 아래 수학식 1과 같이 연산될 수 있다.Next, the impedance calculating unit 122 calculates the system impedance Xe using the reactive power variation Q1-Q2 and the terminal voltage variation V1-V2. That is, since the system impedance Xe is proportional to the change in reactive power according to the change in the terminal voltage, it can be calculated as in Equation 1 below.

Figure pat00003
Figure pat00003

다음으로, 기준신호 변동분 연산부(123)는 계통 임피던스(Xe)와 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)을 이용하여 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산한다. 즉, 기준신호 변동분(△Vsref)은 계통 임피던스(Xe)에 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)을 곱하여 아래 수학식 2와 같이 연산될 수 있다.Next, the reference signal variation calculation unit 123 calculates the reference signal variation (ΔVsref) using the system impedance Xe and the reactive power initial value Qref set by the power plant manager. That is, the reference signal variation ΔVsref may be calculated as in Equation 2 below by multiplying the system impedance Xe by the initial reactive power value Qref set by the power plant manager.

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서, 기준신호 변동분(△Vsref)은 동기 발전기 전압의 기준신호(Vref)에 합해진다. 그러면, 동기 발전기(G)의 단자전압은 기준신호 변동분(△Vsref)이 반영된 기준신호(Vref+△Vsref)에 의해 조정된다. 이때, 동기 발전기(G)는 기준신호 변동분(△Vsref)에 의해 동기 병입시 무효전력이 자동으로 변하게 되어 초기에 과도 안정도가 확보될 수 있다.Here, the reference signal variation (ΔVsref) is added to the reference signal (Vref) of the synchronous generator voltage. Then, the terminal voltage of the synchronous generator G is adjusted by the reference signal Vref+ΔVsref reflecting the reference signal variation ΔVsref. At this time, the synchronous generator G automatically changes reactive power when synchronous feed-in by the reference signal fluctuation (ΔVsref), so that transient stability may be secured at an initial stage.

부가적으로, 다수의 동기 발전기가 운전중일 때 추가로 계통병입되는 동기 발전기는 주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기의 '무효전력 현재값'을 무효전력 초기값(Qref) 대신 적용할 수도 있다. 그러면, 추가로 계통병입되는 동기 발전기는 실시간으로 무효전력을 보정하여 계통병입되는 효과를 기대할 수 있기 때문에, 주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기와 함께 안정적으로 운전할 수 있다.Additionally, when a plurality of synchronous generators are in operation, the synchronous generator that is additionally fed into the system may apply the'reactive power present value' of other synchronous generators operating in parallel in the surroundings instead of the reactive power initial value (Qref). Then, since the synchronous generator that is additionally fed into the grid can be expected to be fed into the grid by correcting the reactive power in real time, it is possible to stably operate together with other synchronous generators operating in parallel in the surroundings.

다음으로, 속도 조정부(130)는 동기 발전기(G)의 전압 주파수와 위상 조정을 담당하는 조속기 제어 기능을 담당한다. 이를 위해, 속도 조정부(130)는 동기 발전기(G)의 전압 주파수와 위상을 연산한다.Next, the speed adjustment unit 130 is in charge of a governor control function in charge of adjusting the voltage frequency and phase of the synchronous generator G. To this end, the speed adjustment unit 130 calculates the voltage frequency and phase of the synchronous generator G.

이러한 속도 조정부(130)는 동기 발전기 전압(Vg)과 전력계통 전압(Vt)의 전압 주파수와 위상이 일치하도록 속도제어 명령을 조속기로 전달한다.The speed adjustment unit 130 transmits a speed control command to the governor so that the voltage frequency and phase of the synchronous generator voltage Vg and the power system voltage Vt are matched.

이상에서 살펴본 바와 같이, 동기 발전기 제어 장치(100)는 '동기병입장치 내장형 여자기'의 형태로 구현될 수 있다. As described above, the synchronous generator control device 100 may be implemented in the form of a'synchronous bottling device built-in exciter'.

하지만, 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기병입장치와 여자기가 통합된 형태가 아니라 서로 독립된 형태로 구현될 수도 있다. 이 경우에는 무효전력 조정부(120)가 동기병입장치 내에 설치되고, 기준신호 변동분(△Vsref)을 여자기에 제공하게 된다. 그러면, 여자기는 기준신호 변동분이 반영된 기준신호를 이용하여 동기 발전기(G)동기 발전기(G) 조정하게 된다. 이에 대한 자세한 설명은 통상의 기술자라면 쉽게 이해할 수 있는 것이므로 생략하기로 한다.However, the synchronous generator control device 100 may be implemented in a form independent from each other, not in an integrated form with a synchronous feed-in device and an exciter. In this case, the reactive power adjusting unit 120 is installed in the synchronous feed-in device, and a reference signal variation (ΔVsref) is provided to the exciter. Then, the exciter adjusts the synchronous generator (G) and the synchronous generator (G) by using the reference signal in which the variation of the reference signal is reflected. A detailed description of this will be omitted because it can be easily understood by those of ordinary skill in the art.

한편, 동기 발전기 제어 장치(100)는 적어도 하나 이상의 프로세서와 컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리를 포함하는 구성으로 구현될 수 있다. Meanwhile, the synchronous generator control apparatus 100 may be implemented in a configuration including at least one processor and a memory for storing computer-readable instructions.

즉, 기준신호 조정부(110), 무효전력 조정부(120) 및 속도 조정부(130) 각각은 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들이 프로세스에 의해 실행될 때, 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법을 수행할 수 있게 된다.That is, each of the reference signal adjusting unit 110, the reactive power adjusting unit 120, and the speed adjusting unit 130 has an initial input reactive power adjusting function according to an embodiment of the present invention when computer-readable instructions stored in the memory are executed by a process. It is possible to perform the synchronous generator control method provided with.

여기서, 프로세서는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 그리고, 프로세서는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.Here, the processor may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like. In addition, the processor may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.

아울러, 메모리는 하나의 저장 장치일 수 있거나, 또는 복수의 저장 엘리먼트의 집합적인 용어일 수 있다. 메모리에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령들은 실행가능한 프로그램 코드 또는 파라미터, 데이터 등일 수 있다. 그리고, 메모리는 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있거나, 또는 자기 디스크 저장장치 또는 플래시(flash) 메모리와 같은 NVRAM(Non-Volatile Memory)을 포함할 수 있다. In addition, the memory may be a single storage device, or may be a collective term for a plurality of storage elements. Computer-readable instructions stored in the memory may be executable program code or parameters, data, and the like. In addition, the memory may include a random access memory (RAM), or may include a non-volatile memory (NVRAM) such as a magnetic disk storage device or a flash memory.

도 4는 동기 발전기와 외부기기의 임피던스 단선을 나타낸 도면이고, 도 5는 계통 임피던스 계산을 위한 동작 시험 결과를 설명하는 그래프이다.4 is a diagram showing an impedance disconnection between a synchronous generator and an external device, and FIG. 5 is a graph illustrating an operation test result for calculating a system impedance.

도 4를 참조하면, 유기 기전력(E)과 동기 임피던스(Xs)는 동기 발전기(G)를 등가 모델링으로 나타낸 부분이고, 주변압기 임피던스(Xt)와 연계선로 임피던스(Xl)는 계통연계 차단기(10) 후단 이후를 등가 모델링으로 나타낸 부분이다.4, the organic electromotive force (E) and the synchronous impedance (Xs) are parts representing the synchronous generator (G) by equivalent modeling, and the peripheral voltage impedance (Xt) and the connection line impedance (Xl) are the grid-connected circuit breaker 10 ) This is the part that shows the latter part and beyond by equivalent modeling.

여기서, 계통 임피던스(Xe)는 주변압기 임피던스(Xt)와 연계선로 임피던스(Xl)의 합으로 나타낼 수 있다. 즉, Xe=Xt+Xl이다.Here, the system impedance Xe may be expressed as the sum of the peripheral voltage impedance Xt and the connection line impedance Xl. That is, Xe=Xt+Xl.

이러한 임피던스는 기기에 해당되는 것으로, 주변 동기 발전기 또는 선로등이 변경되지 않으면 일정한 값을 나타내게 된다.This impedance corresponds to the device and shows a constant value if the peripheral synchronous generator or line does not change.

도 5를 참조하면, 동작 시험 대상은 500㎽ 동기 발전기를 적용하였다. 동기 발전기의 사양은 정격전압 22,000V, 주파수 60㎐(3600rpm), 정격출력 612㎹A, 계자전압 300V, 계자전류 5,224A, 계자전압 0.0546@75℃이다.Referring to FIG. 5, a 500mW synchronous generator was applied as an operation test object. The specifications of the synchronous generator are rated voltage 22,000V, frequency 60㎐(3600rpm), rated output 612㎹A, field voltage 300V, field current 5,224A, field voltage 0.0546@75℃.

구체적으로, 계통 임피던스(Xe)는 상기 수학식 1을 통해 계산될 수 있다.Specifically, the system impedance Xe may be calculated through Equation 1 above.

먼저, 단자전압 변화분(V1-V2)는 전압 상승분(△V)와 같으므로, 5% 상승시킬 경우 -0.05가 된다. 즉, 제1 단자전압(V1)이 1V일 때, 제2 단자전압(V2)은 제1 단자전압과 전압 상승분(△V)이 더해져 1.05V가 된다. 그러면, 단자전압 변화분(V1-V2)은 -0.05이다.First, since the terminal voltage change (V1-V2) is the same as the voltage increase (ΔV), if it is increased by 5%, it becomes -0.05. That is, when the first terminal voltage V1 is 1V, the second terminal voltage V2 becomes 1.05V by adding the first terminal voltage and the voltage increase (ΔV). Then, the change in terminal voltage (V1-V2) is -0.05.

다음, 제1 무효전력(Q1)은 0이고, 제2 무효전력(Q2)은 초기 계통 병입시 기준신호(Vref)에 전압 상승분(△V)을 반영할 때 확인되는 무효전력이다. 제2 무효전력(Q2)는 0.215로 확인된다.Next, the first reactive power Q1 is 0, and the second reactive power Q2 is the reactive power checked when the voltage increase (ΔV) is reflected in the reference signal Vref at the time of initial system feed-in. The second reactive power Q2 is confirmed to be 0.215.

따라서, 계통 임피던스(Xe)는 0.232pu로 계산된다.Therefore, the system impedance Xe is calculated as 0.232pu.

즉,

Figure pat00005
이다.In other words,
Figure pat00005
to be.

그런 다음, 기준신호 변동분(△Vsref)은 상기 수학식 2를 통해 계산될 수 있다. 여기서, 무효전력 초기값(Qref)는 예를 들어, 0.2pu일 수 있다.Then, the reference signal variation (ΔVsref) may be calculated through Equation 2 above. Here, the initial reactive power value Qref may be, for example, 0.2pu.

따라서, 기준신호 변동분(△Vsref)는 0.0464pu로 계산된다.Therefore, the variation of the reference signal (ΔVsref) is calculated as 0.0464pu.

즉,

Figure pat00006
이다.In other words,
Figure pat00006
to be.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법을 나타낸 도면이다. 6 is a diagram showing a method for controlling a synchronous generator having an initial input reactive power adjustment function according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기 발전기 전압(Vg)과 계통전압(Vt)이 일치하도록 동기 발전기(G)의 기준신호(Vref)를 조정한다(S201). 즉, 동기 발전기 제어 장치(100)는 |Vg-Vt|=0이 되도록 기준신호(Vref)를 조정한다.Referring to FIG. 6, the synchronous generator control apparatus 100 adjusts the reference signal Vref of the synchronous generator G so that the synchronous generator voltage Vg and the system voltage Vt match (S201). That is, the synchronous generator control device 100 adjusts the reference signal Vref so that |Vg-Vt|=0.

이때, 동기 발전기 제어 장치(100)는 무효전력(Q)이 '0'이 되는지를 확인하고(S202), 이를 만족하면 제1 단자전압(V1)과 제1 무효전력(Q1)을 확인하여 저장한다(S203). 여기서, 제1 단자전압(V1)은 제1 무효전력(Q1)이 '0'일 때의 동기 발전기 전압이 된다.At this time, the synchronous generator control device 100 checks whether the reactive power Q becomes '0' (S202), and if this is satisfied, the first terminal voltage V1 and the first reactive power Q1 are checked and stored. Do (S203). Here, the first terminal voltage V1 becomes a synchronous generator voltage when the first reactive power Q1 is '0'.

이후, 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기 발전기(G)의 기준신호(Vref)의 전압을 상승시켜서 제2 단자전압(V2)과 제2 무효전력(Q2)를 확인하여 저장한다(S204, S205). 여기서, 기준신호(Vref)는 4~5% 상승된다.Thereafter, the synchronous generator control device 100 increases the voltage of the reference signal Vref of the synchronous generator G to check and store the second terminal voltage V2 and the second reactive power Q2 (S204, S205). ). Here, the reference signal Vref is increased by 4 to 5%.

그런 다음, 동기 발전기 제어 장치(100)는 무효전력 변화분(Q1-Q2)과 단자전압 변화분(V1-V2)을 이용하여 계통 임피던스(Xe)를 연산한다(S206). 여기서, 계통 임피던스는 상기 수학식 1과 같이 연산될 수 있다.Then, the synchronous generator control apparatus 100 calculates the system impedance Xe using the reactive power change Q1-Q2 and the terminal voltage change V1-V2 (S206). Here, the system impedance may be calculated as in Equation 1 above.

이후, 동기 발전기 제어 장치(100)는 계통 임피던스(Xe)와 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)을 이용하여 기준신호 변동분(ΔVsref)을 연산하여 제공한다(S207). 여기서, 기준신호 변동분(ΔVsref)은 상기 수학식 2와 같이 연산될 수 있다.Thereafter, the synchronous generator control apparatus 100 calculates and provides the reference signal variation ΔVsref using the system impedance Xe and the reactive power initial value Qref set by the power plant manager (S207). Here, the reference signal variation ΔVsref may be calculated as in Equation 2 above.

이에 따라, 동기 발전기(G)는 기준신호(Vref)에 기준신호 변동분(ΔVsref)이 합하여 동기 발전기(G)의 단자전압을 조정할 수 있다(S208).Accordingly, the synchronous generator G can adjust the terminal voltage of the synchronous generator G by adding the reference signal variation ΔVsref to the reference signal Vref (S208).

이상에서 살펴본 바와 같이, 동기 발전기 제어 장치(100)는 동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 기준신호(Vref)에 더하여 동기 발전기(G)의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산하여 제공한다.As described above, the synchronous generator control device 100 is a reference signal fluctuation for adjusting the terminal voltage of the synchronous generator G in addition to the reference signal Vref so that the synchronous generator can adjust the reactive power during the initial system feed-in. (△Vsref) is calculated and provided.

일부 실시 예에 의한 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.The method according to some embodiments may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded in the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks. And hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

비록 상기 설명이 다양한 실시예들에 적용되는 본 발명의 신규한 특징들에 초점을 맞추어 설명되었지만, 본 기술 분야에 숙달된 기술을 가진 사람은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 상기 설명된 장치 및 방법의 형태 및 세부 사항에서 다양한 삭제, 대체, 및 변경이 가능함을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명에서보다는 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 특허청구범위의 균등 범위 안의 모든 변형은 본 발명의 범위에 포섭된다.Although the above description has been described with focus on the novel features of the present invention applied to various embodiments, those skilled in the art will have the above-described apparatus and method without departing from the scope of the present invention. It will be appreciated that various deletions, substitutions, and changes are possible in form and detail of the Accordingly, the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the above description. All modifications within the scope of equivalents of the claims are included in the scope of the present invention.

10 ; 계통연계 차단기 20 ; 제1 전압 변성기
30 ; 전류 변성기 40 ; 제2 전압 변성기
50 ; 사이리스터 정류기 60 ; PID 제어기
C ; 발전기 계자 권선 G ; 동기 발전기
110 ; 기준신호 조정부 120 ; 무효전력 조정부
121 ; 무효전력 연산부 122 ; 임피던스 연산부
123 ; 기준신호 변동분 연산부 130 ; 속도 조정부
10; Grid-connected circuit breaker 20; First voltage transformer
30; Current transformer 40; Second voltage transformer
50; Thyristor rectifier 60; PID controller
C; Generator field winding G; Synchronous generator
110; A reference signal adjustment unit 120; Reactive power regulator
121; Reactive power calculation unit 122; Impedance calculation unit
123; A reference signal variation calculation unit 130; Speed adjuster

Claims (21)

동기 발전기 전압(Vg)과 계통전압(Vt)이 일치하도록 기준신호(Vref)를 조정하기 위한 기준신호 조정부(110); 및
동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 상기 기준신호에 더해서 상기 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산하여 제공하기 위한 무효전력 조정부(120);
를 포함하는 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
A reference signal adjustment unit 110 for adjusting the reference signal Vref so that the synchronous generator voltage Vg and the system voltage Vt match; And
A reactive power adjusting unit 120 for calculating and providing a reference signal variation (ΔVsref) for adjusting the terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal so that the synchronous generator can adjust the reactive power at the time of initial system feed-in;
Synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 무효전력 조정부는,
동기 발전기 전압(Vg) 및 전류(Ig)를 이용하여 무효전력 변화분과 단자전압 변화분을 확인하기 위한 무효전력 연산부(121);
상기 무효전력 변화분과 상기 단자전압 변화분을 이용하여 계통 임피던스(Xe)를 연산하기 위한 임피던스 연산부(122); 및
상기 계통 임피던스와 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)을 이용하여 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산하기 위한 기준신호 변동분 연산부(123);
를 포함하는 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 1,
The reactive power adjustment unit,
A reactive power calculating unit 121 for checking a reactive power change and a terminal voltage change using the synchronous generator voltage Vg and the current Ig;
An impedance calculating unit 122 for calculating a system impedance Xe using the reactive power change and the terminal voltage change; And
A reference signal variation calculation unit 123 for calculating a reference signal variation (ΔVsref) using the system impedance and an initial reactive power value (Qref) set by a power plant manager;
Synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function comprising a.
제 2 항에 있어서,
상기 무효전력 변화분은,
제1 무효젼력(Q1)과 제2 무효전력(Q2)의 차이로 계산되고,
상기 제1 무효전력은 상기 동기 발전 전압과 상기 계통전압이 일치될 때 확인되며,
상기 제2 무효전력은 초기 계통 병입시 상기 기준신호에 전압 상승분(ΔV)이 반영될 때 확인되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 2,
The change in reactive power is,
It is calculated as the difference between the first reactive power (Q1) and the second reactive power (Q2),
The first reactive power is checked when the synchronous generation voltage and the grid voltage match,
The second reactive power is checked when a voltage increase (ΔV) is reflected in the reference signal during initial system feed-in.
제 3 항에 있어서,
상기 단자전압 변동분은,
제1 단자전압(V1)과 제2 단자전압(V2)의 차이로 계산되고,
상기 제1 단자전압은 상기 제1 무효전력일 때 동기 발전기 전압이며,
상기 제2 단자전압은 상기 제2 무효전력일 때 동기 발전기 전압인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 3,
The variation of the terminal voltage is:
It is calculated as the difference between the first terminal voltage V1 and the second terminal voltage V2,
The first terminal voltage is a synchronous generator voltage when the first reactive power is applied,
When the second terminal voltage is the second reactive power, the synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function that is a synchronous generator voltage.
제 4 항에 있어서,
상기 단자전압 변동분은, 상기 전압 상승분에 해당되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 4,
The terminal voltage fluctuation corresponds to the voltage increase, the synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function.
제 4 항에 있어서,
상기 계통 임피던스는,
수학식
Figure pat00007
(여기서, Xe는 계통 임피던스, V1는 제1 단자전압, V2는 제2 단자전압, Q1은 제1 무효전력, Q2는 제2 무효전력)로 계산되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 4,
The system impedance is,
Equation
Figure pat00007
(Where Xe is the system impedance, V1 is the first terminal voltage, V2 is the second terminal voltage, Q1 is the first reactive power, and Q2 is the second reactive power). Synchronous generator control device.
제 2 항에 있어서,
상기 기준신호 변동분은,
수학식
Figure pat00008
(여기서, △Vsref는 기준신호 변동분, Xe는 계통 임피던스, Qref는 무효전력 초기값)로 계산되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 2,
The variation of the reference signal is
Equation
Figure pat00008
(Where, ΔVsref is the reference signal variation, Xe is the system impedance, and Qref is the initial value of reactive power). The synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function.
제 7 항에 있어서,
상기 기준신호 변동분 연산부는,
주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기의 무효전력 현재값을 상기 무효전력 초기값 대신 적용하여 상기 기준신호 변동분을 연산하는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 7,
The reference signal variation calculation unit,
A synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function to calculate the variation of the reference signal by applying a current value of reactive power of another synchronous generator operating in parallel in the vicinity of the reactive power instead of the initial value of the reactive power.
제 2 항에 있어서,
상기 계통 임피던스는,
계통연계 차단기 후단 이후를 등가 모델링으로 나타낼 때, 주변압기 임피던스(Xt)와 연계선로 임피던스(Xl)의 합으로 나타내는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 2,
The system impedance is,
Synchronous generator control device with an initial input reactive power adjustment function, which is expressed by the sum of the peripheral voltage impedance (Xt) and the interconnection line impedance (Xl) when the rear end of the grid-connected circuit breaker is represented by equivalent modeling.
제 1 항에 있어서,
상기 동기 발전기 전압과 상기 계통전압의 전압 주파수와 위상이 일치하도록 속도제어 명령을 조속기로 전달하기 위한 속도 조정부;
를 더 포함하는 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 1,
A speed adjusting unit for transmitting a speed control command to a governor so that the voltage frequency and phase of the synchronous generator voltage and the grid voltage match;
Synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function further comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 무효전력 조정부는,
여자기 또는 동기병입장치에 설치되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 장치.
The method of claim 1,
The reactive power adjustment unit,
Synchronous generator control device having an initial input reactive power adjustment function that is installed in an exciter or a synchronous feed-in device.
동기 발전기 전압(Vg)과 계통전압(Vt)이 일치하도록 기준신호(Vref)를 조정하는 단계; 및
동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 상기 기준신호에 더해서 상기 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산하여 제공하는 단계;
를 포함하는 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
Adjusting the reference signal (Vref) so that the synchronous generator voltage (Vg) and the system voltage (Vt) match; And
Calculating and providing a reference signal variation (ΔVsref) for adjusting the terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal so that the synchronous generator can adjust the reactive power during initial system feed-in;
Synchronous generator control method having an initial input reactive power adjustment function comprising a.
제 12 항에 있어서,
상기 제공하는 단계는,
동기 발전기 전압(Vg) 및 전류(Ig)를 이용하여 무효전력 변화분과 단자전압 변화분을 확인하는 단계;
상기 무효전력 변화분과 상기 단자전압 변화분을 이용하여 계통 임피던스(Xe)를 연산하는 단계; 및
상기 계통 임피던스와 발전소 관리자에 의해 설정된 무효전력 초기값(Qref)을 이용하여 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산하는 단계;
를 포함하는 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 12,
The providing step,
Identifying a change in reactive power and a change in terminal voltage using the synchronous generator voltage (Vg) and current (Ig);
Calculating a system impedance (Xe) using the reactive power change and the terminal voltage change; And
Calculating a reference signal variation (ΔVsref) using the system impedance and an initial reactive power value (Qref) set by a power plant manager;
Synchronous generator control method having an initial input reactive power adjustment function comprising a.
제 13 항에 있어서,
상기 무효전력 변화분은,
제1 무효젼력(Q1)과 제2 무효전력(Q2)의 차이로 계산되고,
상기 제1 무효전력은 상기 동기 발전 전압과 상기 계통전압이 일치될 때 확인되며,
상기 제2 무효전력은 초기 계통 병입시 상기 기준신호에 전압 상승분(ΔV)이 반영될 때 확인되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 13,
The change in reactive power is,
It is calculated as the difference between the first reactive power (Q1) and the second reactive power (Q2),
The first reactive power is checked when the synchronous generation voltage and the grid voltage match,
The second reactive power is checked when the voltage increase (ΔV) is reflected in the reference signal during the initial system feed-in.
제 14 항에 있어서,
상기 단자전압 변동분은,
제1 단자전압(V1)과 제2 단자전압(V2)의 차이로 계산되고,
상기 제1 단자전압은 상기 제1 무효전력일 때 동기 발전기 전압이며,
상기 제2 단자전압은 상기 제2 무효전력일 때 동기 발전기 전압인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 14,
The variation of the terminal voltage is:
It is calculated as the difference between the first terminal voltage V1 and the second terminal voltage V2,
The first terminal voltage is a synchronous generator voltage when the first reactive power is applied,
The second terminal voltage is the synchronous generator voltage when the second reactive power is a synchronous generator control method having an initial input reactive power adjustment function.
제 15 항에 있어서,
상기 단자전압 변동분은, 상기 전압 상승분에 해당되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 15,
The terminal voltage fluctuation corresponds to the voltage increase in the synchronous generator control method having an initial input reactive power adjustment function.
제 15 항에 있어서,
상기 계통 임피던스는,
수학식
Figure pat00009
(여기서, Xe는 계통 임피던스, V1는 제1 단자전압, V2는 제2 단자전압, Q1은 제1 무효전력, Q2는 제2 무효전력)로 계산되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 15,
The system impedance is,
Equation
Figure pat00009
(Where Xe is the system impedance, V1 is the first terminal voltage, V2 is the second terminal voltage, Q1 is the first reactive power, and Q2 is the second reactive power). Synchronous generator control method.
제 13 항에 있어서,
상기 기준신호 변동분은,
수학식
Figure pat00010
(여기서, △Vsref는 기준신호 변동분, Xe는 계통 임피던스, Qref는 무효전력 초기값)로 계산되는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 13,
The variation of the reference signal is
Equation
Figure pat00010
(Where, ΔVsref is the reference signal variation, Xe is the system impedance, and Qref is the initial value of reactive power), which is calculated as a synchronous generator control method having an initial input reactive power adjustment function.
제 18 항에 있어서,
상기 기준신호 변동분을 연산하는 단계는,
주변에서 병렬 운전되고 있는 다른 동기 발전기의 무효전력 현재값을 상기 무효전력 초기값 대신 적용하여 상기 기준신호 변동분을 연산하는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 18,
The step of calculating the variation of the reference signal,
A method of controlling a synchronous generator with an initial input reactive power adjusting function, wherein the reference signal variation is calculated by applying a current value of reactive power of another synchronous generator operating in parallel in the surrounding area instead of the initial value of the reactive power.
제 13 항에 있어서,
상기 계통 임피던스는,
계통연계 차단기 후단 이후를 등가 모델링으로 나타낼 때, 주변압기 임피던스(Xt)와 연계선로 임피던스(Xl)의 합으로 나타내는 것인 초기투입 무효전력 조정 기능을 구비한 동기 발전기 제어 방법.
The method of claim 13,
The system impedance is,
Synchronous generator control method with initial input reactive power adjustment function, which is expressed by the sum of the peripheral voltage impedance (Xt) and the interconnection line impedance (Xl) when the rear end of the grid-connected circuit breaker is represented by equivalent modeling.
동기 발전기 제어 장치로서,
적어도 하나 이상의 프로세서; 및
컴퓨터 판독 가능한 명령들을 저장하기 위한 메모리;를 포함하며,
상기 명령들은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 동기 발전기 제어 장치로 하여금,
동기 발전기 전압(Vg)과 계통전압(Vt)이 일치하도록 기준신호(Vref)를 조정하게 하고,
동기 발전기가 초기 계통 병입시 무효전력을 조정 가능하도록, 상기 기준신호에 더해서 상기 동기 발전기의 단자전압을 조정하기 위한 기준신호 변동분(△Vsref)을 연산하여 제공하게 하는 동기 발전기 제어 장치.
As a synchronous generator control device,
At least one processor; And
Including; a memory for storing computer-readable instructions,
The instructions, when executed by the at least one processor, cause the synchronous generator control device,
Adjust the reference signal (Vref) so that the synchronous generator voltage (Vg) and the system voltage (Vt) match,
A synchronous generator control device configured to calculate and provide a reference signal variation (ΔVsref) for adjusting the terminal voltage of the synchronous generator in addition to the reference signal so that the synchronous generator can adjust reactive power during initial system feed-in.
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